하늘이 파란 이유는 가시광선중에 파장이 짧은 파란색의 빛의 산란 때문입니다.
산란이란 뭘까요..?
산란이란..?
지구의 대기에는 질소, 산소 등 아주 많은 기체 분자가 있다. 전자기파(태양광선)가 이러한 분자에 부딪치면 여러 방향으로 흩어지는데, 이를 산란이라고 한다. 산란효과로 인하여 지표에 도달하는 태양복사 에너지량은 감소한다. [네이버 검색]
여기서 가시광선의 파장은 기체분자의 반경보다도 커서 걔중에 파장이 큰건 그냥 지나가버립니다. 파장이 짧은 광선일수록 기체분자에 부딪칠 확률이 높겠죠? 파장이 짧으면 그 폭이 좁아서 부딪칠확률이 높으니까요.
그리고 파장이 긴 순서대로 나타내면 무지개순서인 빨주노초파남보가 됩니다. 그래서 우리눈에 보이는 가시광선중 파장이 짧은 파~남~보 정도가 잘 보이게 됩니다.
그런데 그렇다면 파장이 제일 짧은 보라색이 되어야 하지 않을까 하는데요. 그게 아닙니다. 왜냐하면 보라색 부분의 에너지는 파란색 부분의 에너지보다 작다고 합니다. 그래서 보라색은 그 두꺼운 대기층을 통과하기 전에 에너지를 잃어버려 우리눈에 도달하지 못하고요. 그래서 우리눈엔 파란색이 제일 많이 보이는 겁니다.
그리고 참고로 보라색이 땅에 도달하기전에 에너지를 잃는다고 했으니, 위로 올라가면 보이기 시작하겠죠? 고로, 고도가 높아질수록 하늘은 보라색을 띄게 됩니다.
정리하자면
하늘에서 쏟아지는 빛중에 가시광선이 우리눈에 보이고, 그 가시광선중에 파장이 짧은 파,남,보가 대기중에서 산란이 됩니다.
그런데 제일 파장이 짧은 보라색은 그 에너지가 파란색보다 작아서 우리눈에 도달하기전에 에너지를 잃어버려, 결국 우리눈에 보이는건 파란색이 됩니다. 그래서 우리눈에 하늘이 파랗게 보이는 것입니다.
